Contenu
- Définition de niche écologique
- Types de niches écologiques
- Importance des niches écologiques
- Chevauchement de niches / partitionnement de ressources
- Exemples de niches écologiques
- Écosystème des îles anglo-normandes
- Théorie de la construction de niche
- Exemples de construction de niche
Écologie est l'étude des interactions entre les organismes et leurs environnements, qui constituent un écosystème. Les endroits où vivent les organismes sont appelés habitats.
Un niche écologiqueAu contraire, c'est le rôle écologique qu'un organisme joue dans son habitat.
Définition de niche écologique
Plusieurs branches de l'écologie ont adopté le concept de niche écologique.
La niche écologique décrit l’interaction d’une espèce au sein d’un écosystème. La niche d'une espèce dépend de facteurs biotiques et abiotiques, qui affectent sa capacité à survivre et à durer.
Facteurs biotiques affectant une niche d’espèce comprennent la disponibilité de la nourriture et les prédateurs. Facteurs abiotiques affectant la niche écologique comprennent la température, les caractéristiques du paysage, les éléments nutritifs du sol, la lumière et d’autres facteurs non vivants.
Un exemple de niche écologique est celui du doryphore. Comme son nom l'indique, le coléoptère des excréments consomme les excréments tant sous forme larvaire que adulte. Les coléoptères de fumier stockent les boules de fumier dans des terriers et les femelles y pondent leurs œufs.
Cela permet aux larves écloses d'accéder immédiatement à la nourriture. Le doryphore influence à son tour le milieu ambiant en aérant le sol et en libérant des éléments nutritifs utiles. Par conséquent, le coléoptère de fumier joue un rôle unique dans son environnement.
La définition d'une niche a changé depuis son introduction. Un biologiste de terrain, Joseph Grinnell, a repris le concept de base du créneau et l'a développé, affirmant qu'un créneau distinguait différentes espèces occupant le même espace. En d'autres termes, une seule espèce pourrait avoir un créneau particulier. Il a été influencé par la distribution des espèces.
Types de niches écologiques
La définition de niche de l'écologiste Charles Elton était axée sur le rôle d'une espèce, tel que son rôle trophique. Ses principes ont mis davantage l'accent sur la similarité des communautés et moins sur la concurrence.
En 1957, la zoologiste G. Evelyn Hutchinson a proposé une sorte de compromis entre ces pensées. Hutchinson a décrit deux formes de niche. le niche fondamentale centré sur les conditions dans lesquelles une espèce pourrait exister sans interaction écologique. le niche réaliséeau contraire, considérait l’existence de la population en présence d’interactions ou de concurrence.
L'adoption du concept de niche écologique a permis aux écologistes de comprendre le rôle des espèces dans les écosystèmes.
Importance des niches écologiques
Les écologistes utilisent le concept de niche écologique pour aider à comprendre le lien entre les communautés, les conditions environnementales, la forme physique, l'évolution des traits et les interactions prédateur-proie dans les communautés. Cela devient d'autant plus important que le changement climatique affecte l'écologie de la communauté.
Les niches écologiques permettent aux espèces d'exister dans leur environnement. Dans de bonnes conditions, l'espèce prospérera et jouera un rôle unique. Sans les niches écologiques, il y aurait moins de biodiversité et l'écosystème ne serait pas en équilibre.
Compétition interspécifique: Les écologistes se réfèrent à coexistence pour décrire les niches écologiques. Deux espèces en concurrence ne peuvent exister dans une même niche écologique. Cela est dû aux ressources limitées.
Concurrence affecte la santé des espèces et peut conduire à des changements évolutifs. Un exemple de compétition interspécifique est un animal qui cherche du pollen ou du nectar d'une espèce végétale spécifique, en concurrence avec d'autres animaux similaires.
Dans le cas de certaines espèces de fourmis, les insectes se disputeront les nids et les proies, ainsi que l’eau et la nourriture.
Principe d'exclusion compétitive: Les écologistes utilisent le principe de la concurrence pour aider à comprendre comment les espèces coexistent. Le principe d'exclusion compétitive stipule que deux espèces ne peuvent pas exister dans le même créneau écologique. Cela est dû à la compétition pour les ressources dans un habitat.
Joseph Grinnell, T. I. Storer, Georgy Gause et Garrett Hardin au début et au milieu du XXe siècle ont été les premiers défenseurs du principe d’exclusion concurrentielle.
La concurrence dans un créneau amène chaque espèce à se spécialiser de manière différente afin de ne pas utiliser les mêmes ressources, ou bien une des espèces en concurrence à disparaître. C'est une autre façon de regarder la sélection naturelle. Deux théories sont utilisées pour traiter de l’exclusion concurrentielle.
Dans R * Théorie, plusieurs espèces ne peuvent exister avec les mêmes ressources à moins de différencier leurs niches. Lorsque la densité de la ressource est la plus basse, les populations d'espèces les plus limitées par la ressource seront exclues de la concurrence.
Dans P * Théorie, les consommateurs peuvent exister à haute densité en raison du partage d’ennemis.
La compétition se joue même au niveau microbien. Par exemple, si Paramecium aurelia et Paramecium caudatum sont cultivés ensemble, ils seront en compétition pour les ressources. P. aurelia finira par dépasser P. caudatum et le faire disparaître.
Chevauchement de niches / partitionnement de ressources
Étant donné que les organismes ne peuvent pas exister dans une bulle et doivent donc naturellement interagir avec d'autres espèces, des niches peuvent parfois se chevaucher. Pour éviter l'exclusion concurrentielle, des espèces similaires peuvent évoluer avec le temps pour utiliser différentes ressources.
Dans d'autres cas, ils peuvent exister dans la même zone mais utiliser des ressources à des moments différents. Ce scénario s'appelle partitionnement des ressources.
Partitionnement des ressources: Partitionner signifie séparer. En termes simples, les espèces peuvent utiliser leurs ressources de manière à réduire leur épuisement. Cela permet aux espèces de coexister et même d'évoluer.
Un exemple de partitionnement des ressources est celui des lézards, comme les anoles, qui utilisaient différentes parties de leurs habitats qui se chevauchent. Certains des anoles pourraient vivre sur le sol de la forêt; d'autres pourraient vivre haut dans la canopée ou le long du tronc et des branches. Encore d'autres anoles pourraient s'éloigner des environnements végétaux et vivre dans les déserts ou près des océans.
Un autre exemple serait les dauphins et les phoques, qui mangent des espèces de poissons similaires. Cependant, leurs domaines d'origine diffèrent, ce qui permet un partitionnement des ressources.
Un autre exemple serait les pinsons de Darwin, qui ont spécialisé la forme de leur bec au fil du temps dans leur évolution. De cette manière, ils ont pu utiliser leurs ressources de différentes manières.
Exemples de niches écologiques
Nombreuses exemples de niches écologiques existent dans divers écosystèmes.
Par exemple, dans la forêt de pins gris du Michigan, la paruline de Kirtland occupe une zone idéale pour l’oiseau. Les oiseaux préfèrent nicher sur le sol entre les arbres et non dans ceux-ci, dans de petits sous-bois.
Mais le pin gris ne doit avoir que huit ans et mesurer environ cinq pieds de haut. Une fois que l’arbre aura vieilli ou grandi, la paruline de Kirtland ne pourra plus se développer. Ces types de niches hautement spécialisées peuvent être menacés par le développement humain.
Les plantes du désert telles que les plantes grasses se sont adaptées aux niches écologiques arides en stockant de l'eau dans leurs feuilles et en développant de longues racines. Contrairement à la plupart des plantes, les succulentes n'ouvrent leurs stomates que la nuit afin de réduire les pertes en eau dues à la chaleur accablante du jour.
Les thermophiles sont des organismes qui s’épanouissent dans des niches écologiques extrêmes telles que les bouches d’aération thermiques à hautes températures.
Écosystème des îles anglo-normandes
Dans le sud de la Californie, à quelques kilomètres de l’une des zones de peuplement humain les plus peuplées des États-Unis, la chaîne d’îles connue sous le nom d’îles anglo-normandes constitue un écosystème fascinant pour l’étude des niches écologiques.
Surnommé les «Galapagos d'Amérique du Nord», cet écosystème délicat abrite de nombreuses plantes et animaux. La taille et la forme des îles varient et offrent un habitat unique pour divers animaux et plantes.
Des oiseaux: Plusieurs oiseaux ont élu domicile dans les îles Anglo-Normandes et, malgré leur chevauchement, ils ont chacun réussi à occuper des niches écologiques spéciales sur les îles. Par exemple, le pélican brun de Californie niche par milliers sur l'île d'Anacapa. Le geai des îles est unique dans les îles Anglo-Normandes.
Poisson: Plus de 2 000 espèces de poissons vivent dans les eaux entourant ces îles. Les lits de varech sous l'océan fournissent un habitat pour les poissons et les mammifères.
Les îles Anglo-Normandes ont souffert de l'introduction d'espèces envahissantes par les colons européens, ainsi que de polluants tels que le DDT. Les aigles à tête blanche ont disparu et, prenant leur place, les aigles royaux ont élu domicile. Cependant, des pygargues à tête blanche ont été réintroduits dans les îles. Les faucons pèlerins ont subi une crise similaire et font leur retour.
Mammifères indigènes: Quatre espèces de mammifères indigènes résident dans les îles Anglo-Normandes: le renard, la souris récolteuse, la souris sylvestre et la mouffette tachetée. Le renard et la souris sylvestre ont à leur tour des sous-espèces sur des îles distinctes; chaque île possède donc des niches distinctes.
La moufette tachetée préfère différents types d'habitat en fonction de l'île sur laquelle elle vit. Sur l'île de Santa Rosa, la moufette favorise les canyons, les zones riveraines et les forêts claires. En revanche, sur l’île de Santa Cruz, les mouffettes tachetées préfèrent les prairies ouvertes mélangées à du chaparral. Ils jouent le rôle de prédateur sur les deux îles.
La mouffette tachetée et le renard sont des concurrents pour les ressources sur les îles. Cependant, les mouffettes tachetées sont plus carnivores et nocturnes. Donc, de cette manière, ils peuvent coexister dans niches qui se chevauchent. Ceci est un autre exemple de partitionnement de ressources.
Le renard des îles a presque disparu. Les efforts de rétablissement ont ramené l'espèce.
Reptiles et Amphibiens: Les niches hautement spécialisées s'étendent aux reptiles et aux amphibiens. Il existe une espèce de salamandre, une espèce de grenouille, deux espèces de serpents non venimeux et quatre espèces de lézards. Et pourtant, ils ne sont pas présents sur toutes les îles. Par exemple, seules trois îles hébergent le lézard nocturne.
Les chauves-souris occupent également des niches sur les îles de Santa Cruz et de Santa Rosa, agissant à la fois comme pollinisateurs et consommateurs d’insectes. L’île de Santa Cruz abrite les chauves-souris à grandes oreilles de la ville.
Aujourd'hui, les îles se remettent. Ils comprennent maintenant le parc national des îles Anglo-Normandes et le sanctuaire marin national des îles Anglo-Normandes, et les écologistes continuent de surveiller les nombreuses créatures qui habitent ces îles.
Théorie de la construction de niche
Les écologistes plus récemment se sont concentrés sur théorie de la construction de niche, qui décrit comment les organismes modifient leurs environnements pour les rendre mieux adaptés en tant que niches. Des exemples de ceci incluent la construction de terriers, la construction de nids, la création d'ombre, la construction de barrages de castor et d'autres méthodes dans lesquelles les organismes modifient leur environnement pour répondre à leurs besoins.
Le biologiste John Odling-Smee est à l'origine de la construction d'une niche. Odling-Smee a fait valoir que la construction de niches devrait être considérée comme un processus d'évolution, une forme de «patrimoine écologique» transmise aux descendants plutôt qu'un patrimoine génétique.
La théorie de la construction de niches repose sur quatre principes fondamentaux:
Un exemple serait les excréments d’un oiseau marin qui conduisent à la fertilisation des plantes et à la transition de la garrigue aux prairies. Ce n'est pas une adaptation intentionnelle, mais cela a eu des implications pour l'évolution. Les oiseaux de mer auraient donc considérablement modifié l'environnement.
D'autres modifications de l'environnement doivent affecter les pressions de sélection exercées sur un organisme. La rétroaction sélective n'est pas liée aux gènes.
Exemples de construction de niche
Parmi les autres exemples de construction de niches figurent les nicheurs et les terriers, les levures qui se modifient pour attirer davantage de mouches des fruits et la modification des carapaces par les bernard-l'hermite. Même en se déplaçant, les organismes peuvent affecter l'environnement, ce qui influe également sur le flux de gènes dans une population.
Cela se voit à grande échelle chez les humains, qui ont tellement modifié l'environnement pour répondre à leurs besoins que cela a eu des conséquences à l'échelle mondiale. La transition des chasseurs-cueilleurs aux cultures agraires, qui a modifié le paysage afin de générer des sources de nourriture, en témoigne certainement. À leur tour, les humains ont modifié les animaux pour les domestiquer.
Les niches écologiques offrent un riche potentiel de connaissances pour comprendre comment les espèces interagissent avec les variables environnementales. Les écologistes peuvent utiliser ces informations pour en savoir plus sur la gestion et la conservation des espèces, ainsi que sur la planification de futurs développements.